スカイツリーの頂上からスーパーボールを落としたらどうなるのか?という話がありました。
これを実際にやるわけにはいかないので、CGで再現していました。
高さ634mのスカイツリーからスーパーボールを落としたら、何m跳ね返る?という計算はできるでしょうか。
東京都市大学の長田剛 先生によると、
例えば、1mからボールを落とした時にどのくらい跳ね上がるのか、そのデータを基に計算して、与えられた条件の中でなら解明できる。
とのこと。
条件は以下の通り。
・スーパーボールの大きさは、直径4.2cm、重さは54g
・1mの高さから落とすと、約60cm跳ねるスーパーボール
・頑丈なスーパーボールを使用
・スカイツリー周辺は無風状態
・落としたスーパーボールがスカイツリー自体に当たらないよう外側に突き出た台から落とす
計算結果はこちら!
地面に到達する時間は、頂上からスーパーボールを落としてから、約21秒。
地面到達時の速度は、時速約120km。
跳ね返った高さは、約28mから29mくらい。(一般的なビルの7〜8階の高さ)
↓ツリーと比べるとこれくらいの高さ。
理由:
・落下時に空気抵抗を受ける
・地面とぶつかってエネルギーを消失する
さらに、豪速球で地面に投げたらどうなるか?
投げるスピードは、日本人投手最速記録の時速165キロ。
計算結果はこちら!
地面に到達する時間は、頂上からスーパーボールを投げてから、約18秒。(落とした時よりも3秒早い)
地面到達時の速度は、時速約120km。(落とした時と変わらない)
跳ね返った高さは、約28mから29mくらい。(落とした時と変わらない)
理由:
・投げてからだんだん減速する
・速く投げると空気抵抗が大きくなり減速し、普通に落とすと空気抵抗が小さく、また重力によってどんどん加速、すると今度は空気抵抗が大きくなって、結局時速約120キロに落ち着く。400m以上高いところであれば、実験しても全て同じ結果となる。